Students will be able to:

Have insights into chemical structure data storage and processing (concepts, formats, ...) on atom connectivity level

Understand main algorithms used in cheminformatics applications for such data manipulation

Create cheminformatics applications in two programming languages, using standard software engineering methods (versioning systems, tests etc.)

Studenti budou umět:

Orientovat se v problematice ukládání a zpracování strukturních dat (koncepčním přístupům, formátům, ..) na úrovni konektivity atomů

Rozumět hlavním algoritmům používaným v cheminformatických aplikacích pro manipulaci s těmito daty

Vytvářet cheminformatické aplikace ve dvou programovacích jazycích, za použití standardních postupů softwarového inženýrství (využití verzovacího systému, testů atd.)

R:Leach, A. R.; Gillet, V. J., Introduction to Chemoinformatics. Springer: Dordrecht, NLD, 2007, 9781402062919. http://site.ebrary.com/lib/vscht/docDetail.action?docID=10230506.

A:Chemoinformatics. Gasteiger, J.; Engel, T., Eds. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA: Weinheim, 2004, 9783527601646, DOI:10.1002/3527601643. http://dx.doi.org/10.1002/3527601643.

A:Li, F., Developing Chemical Information Systems. John Wiley & Sons, Inc.: 2006, 9780470068793, DOI:10.1002/9780470068793.ch1. http://dx.doi.org/10.1002/9780470068793.ch1.

A:Encyclopedia of Computational Chemistry. John Wiley & Sons Ltd.: 2002, 9780470845011, DOI:10.1002/047084501. http://dx.doi.org/10.1002/0470845015.

Z: Leach, A. R.; Gillet, V. J., Introduction to Chemoinformatics. Springer: Dordrecht, NLD, 2007, 9781402062919.

elektronicky: http://site.ebrary.com/lib/vscht/docDetail.action?docID=10230506.

d: Chemoinformatics : a textbook. Gasteiger, J.; Engel, T., Eds. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA: Weinheim, 2004, 9783527601646, DOI:10.1002/3527601643.

elektronicky: http://dx.doi.org/10.1002/3527601643.

d: Li, F., Developing Chemical Information Systems. John Wiley & Sons, Inc.: 2006, 9780470068793, DOI:10.1002/9780470068793.ch1. http://dx.doi.org/10.1002/9780470068793.ch1.

d: Encyclopedia of Computational Chemistry. John Wiley & Sons Ltd.: 2002, 9780470845011, DOI:10.1002/047084501. http://dx.doi.org/10.1002/0470845015.

V průběhu semestru je zadáno několik povinných domácích úkolů jejichž odevzdání je podmínkou udělení zápočtu a podkladem ke známce ze zkoušky.

1. Introduction to Computer Aided Chemical Structure Processing. Formats for chemical strutures in printed output, web presentations and database processing. Chemical structures - overview of coding and storage.

2. Introduction to graph theory - basic terms and introduction to the field

3. Types of graphs, typical problems in graph theory. Algorithms in graph theory - theory + implementation of basics.

4. Cycles, graph theory problems - chemistry.

5. Linear formats for description of molecular topology - SMILES, InChI, InChIKey

6. Portable formats for description of chemical structures - CTFile family, CML. Stereochemistry.

7. SMARTS. Processing of chemical structures using the OpenBabel and Pybel libraries

8. Topological indices

9. Comparison of chemical structures - matching structures, substructures, similar structures. Quantitative similarity comparison.

10. Chemical reactions

11. Processing of chemical structures - CDK, MarvinBeans

12. Chemical databases from the point of view of a programmer

1. Úvod to problematiky počítačového zpracování chemických struktur. Formáty a programy pro přípravu chemických vzorců pro účely tisku, webové prezentace a databázového zpracování. Chemické struktury - přehled kódování a ukládání.

2. Úvod to teorie grafů - základní pojmy a úvod do problematiky

3. Typy grafů, typické úlohy v teorii grafů. Algoritmy v teorii grafů - teorie + vlastní implementace základů.

4. Cykly, úlohy v teorii grafů - oblast chemie.

5. Linearizované formáty pro popis topologie molekul - SMILES, InChI, InChIKey.

6. Přenositelné formáty pro popis chemických struktur - rodina CTFile, CML. Stereochemie

7. SMARTS. Zpracování chemických struktur pomocí knihovny OpenBabel a Pybel

8. Topologické indexy

9. Porovnávání chemických struktur - shodné struktury, substruktury, podobné struktury. Kvantitavní vyjádření podobnosti

10. Chemické reakce

11. Zpracování chemických struktur - knihovny CDK, MarvinBeans

12. Chemické databáze - automatizovaný přístup

http://ich.vscht.cz/courses/POC-ZPR-CHEM-STR/slides/Public/index.xhtml

http://python.zirael.org/lecture_set-chem_struct.html

SMARTS - A Language for Describing Molecular Patterns. http://www.daylight.com/dayhtml/doc/theory/theory.smarts.html

Using OpenBabel from Python. http://openbabel.org/wiki/Using_OpenBabel_from_Python

http://ich.vscht.cz/courses/POC-ZPR-CHEM-STR/slides/Public/index.xhtml

http://python.zirael.org/lecture_set-chem_struct.html

SMARTS - A Language for Describing Molecular Patterns. http://www.daylight.com/dayhtml/doc/theory/theory.smarts.html

Using OpenBabel from Python. http://openbabel.org/wiki/Using_OpenBabel_from_Python

Podmínkou pro zapsání předmětu je znalost základů objektově orientovaného programování v jazyce Python a Java.

Advanced Chemical Informatics, Object Oriented Programming

Pokročilá chemická informatika, Objektově orientované programování